Deutscher Stahlbautag - Verlagsgruppe Wiederspahn

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Deutscher Stahlbautag 7.–8. Oktober 2010 in Weimar Bild 1: Grand Canal Theatre in Dublin © Ros Kavanagh 4 Grand Canal Theatre in Dublin Für das neu bebaute Hafenviertel von Dublin hat der amerikanische Architekt Daniel Libeskind ein Theater mit über 2.100 Sitzplätzen entworfen. An der Mündung des Grand Canal hat er mit dem Grand Canal Theatre die Hauptfassade einer neuen öffentlichen Piazza errichtet. Sein architektonisches Konzept orientiert sich an einem Theater mit verschiedenen Bühnen und Vorhängen. Das Theater selbst ähnelt einem scharfkantigen und glitzernden Kristall und ist als eigene Bühne konzipiert, ebenso wie der öffentliche Raum vor dem Theater und die verschiedenen Ebenen der Theaterlobby oberhalb der Piazza. Die Piazza wird damit Teil des Theaters und zu einem spektakulären Treffpunkt. Den Eingang zum Theater entwarf Libeskind in Form eines Theatervorhangs aus Stahl und Glas. Zwei sich überlappende Stahl-Glas-Fassaden sollen Besuchern den Eindruck vermitteln, durch einen Theatervorhang das neue Wahrzeichen der irischen Hauptstadt zu betreten. Ingesamt fertigte Gartner Steel Stahl-Glas- Fassaden mit einer Glasfläche von 1.500 m² sowie eine Dach- und Fassadenkonstruktion mit einer 4.000 m² großen Edelstahlverkleidung. Besonders die geknickten Dach- und Fassadenflächen von Libeskind stellten außergewöhnliche Herausforderungen an die Stahlkonstruktion. Die Eingangsfassade besteht beispielsweise aus einer 24,25 m hohen Struktur mit einer freien Spannweite von 25 m und einer lichten Breite von 48 m. Normalerweise hätte diese Konstruktion am Stück gefertigt und auf der Baustelle geschweißt werden müssen, da der Architekt keine sichtbaren Schrauben wollte. Gartner hat stattdessen eine elementierte Bauweise mit unsichtbaren Schraubverbindungen vorgeschlagen. So konnte die Vorstellung des Architekten einfacher umgesetzt werden. 8 Stahlbauforum Bild 2: Grand Canal Theatre in Dublin © Ros Kavanagh Libeskind wollte auch den Eindruck erzeugen, dass das Glas 25 m vom Boden bis zum Dach läuft. Besucher sollen entlang der Verglasung in den Himmel sehen, ohne durch Kanten gestört zu werden. An der sekundären Glasstruktur sind deshalb keine Riegel sichtbar. Gartner hat dafür spezielle Glaslager entwickelt, die auf den Pfosten befestigt sind. Sie verschwinden in der Glasfuge und müssen neben dem Eigengewicht auch das Glas halten. Bisher war das nur bei Fassaden bis zu einer Höhe von 9 m möglich. Allein das Gewicht eines Glases beträgt 340 kg. Eine weitere Herausforderung waren Profile mit einer Größe von 500 mm × 500 mm – üblich sind bis zu 100 mm × 100 mm. Vier solcher Profile laufen bei der Konstruktion baumartig zusammen. Um die geforderte Präzision zu erreichen, wurden die Profile im Gartner- Werk in Gundelfingen zusammengeschweißt und zur Probe aufgebaut. So konnte das Ziel der Null-Toleranz erreicht werden. Denn die geknickten Flächen, die aufeinanderstoßen, mussten ohne Ausgleichsmöglichkeit gefertigt werden. Auf der Oberfläche des Edelstahls wollte Libeskind besondere Lichtspiele erzeugen. Auf Vorschlag von Gartner wurde deshalb die Oberfläche des Edelstahls unter Öl geschliffen. Nachträglich lässt sie sich nicht mehr bearbeiten. Bild 3: SC Johnson in Racine © Pete Selkowe/racinepost.com 5 SC Johnson Honor Fortaleza Hall Der Firmensitz von SC Johnson im amerikanischen Bundesstaat Wisconsin wurde um eine Ausstellungshalle für ein Explorationsflugzeug, ein Atrium mit einer Cafeteria und anderen Sozialeinrichtungen für die Mitarbeiter sowie ein Gemeinschaftsgebäude erweitert. Sir Norman Foster entwarf dafür die Fortaleza Hall in Form einer gläsernen Ellipse mit einem Skylight sowie ein gläsernes Atrium. Die elliptisch geformte Fortaleza Hall ist vollkommen transparent, um eine 360-Grad-Sicht auf das Bild 4: SC Johnson in Racine © Pete Selkowe/racinepost.com
historische Sikorsky-Flugzeug zu ermöglichen, das unter dem zentralen Okulus-Skylight schwebt. So wirkt das Flugzeug mit einer Spannweite von 22 m, als ob es sich im Flug befände. Im Kontrast zu den benachbarten Gebäuden von Frank Lloyd Wright, die eher solide wirken, erscheint die neue Ausstellungshalle leicht und offen. Sir Norman Foster wollte eine maximal mögliche Transparenz erreichen. Es sollten so wenig Stahl und so große Scheiben wie möglich verwendet werden. Für diese spezifischen Anforderungen hat Gartner Steel in einem Design-Assist-Vertrag intelligente technische Lösungen entwickelt, die sich allerdings erheblich auf den Rohbau auswirkten, um die hohen Lasten in den Beton einleiten zu können. Gartner Steel entwickelte beispielsweise zehn schlanke Stahlstützen. Diese außenliegenden unverkleideten Stützen erfüllen höchste Ansprüche und tragen das sichtverkleidete ovale Dachtragwerk, das aus Stahlfachwerkträgern besteht. In der Mitte des elliptischen Tragwerks befindet sich das 151 m² große Okulus-Skylight. Foster wollte die Fassaden auch nicht horizontal an die Stützen anbinden. Gartner Steel hat die eingesetzten Zugstäbe, die an der Dachstruktur abgehängt sind, deshalb mit einer extrem hohen vertikalen Vorspannung versehen. Diese Zugstäbe aus Edelstahl mit der Festigkeitsklasse 1030 haben einen Durchmesser von 52 mm – normal wäre die Festigkeitsklasse 460. Die vertikalen, mit 50 t vorgespannten Zugstäbe bilden die einzigen vertikalen Tragelemente. Foster bestand ebenfalls auf maximalen Scheibengrößen. Gartner Steel hat deshalb 6 m breite und 2,20 m hohe zylindrisch gekrümmte Verbundsicherheitsscheiben gewählt, die mit einer Silikonverklebung an der Tragstruktur befestigt werden. Die horizontale Tragstruktur wird aus liegenden T-förmigen Stahlträgern gebildet, die mit den bereits genannten Zugstäben von der Dachkonstruktion abgehängt werden. Die Scheiben übernehmen auch tragende Funktionen und steifen die Konstruktion aus. Nach Lösung der genannten technischen Probleme im Design Assist wurde Gartner Steel auch mit der Produktion und Abwicklung beauftragt. Insgesamt fertigte Gartner Steel Fassadenflächen mit einer Größe von 1.250 m², 500 t T-Profile und 5 t Edelstahlzugstäbe sowie 250 t Stahl für Dach und Stützen. Stahlbauforum Bild 5: Canadian Museum of Human Rights in Winnipeg © Antoine Predock 6 Canadian Museum of Human Rights Beim Canadian Museum of Human Rights in Winnipeg hat sich der amerikanische Architekt Antoine Predock von Wolken, Steinen und Eisbergen inspirieren lassen. Das nationale Museum für Menschenrechte entsteht an einem historisch bedeutsamen Ort am Zusammenfluss des Assiniboine und Red River. Seine Architektur soll das Verbindende der Menschheit ausdrücken. Besucher gelangen zunächst unter die Erde und dann über verschiedene Rampen und Flächen zu einem Tower of Hope, der als Spitze eines Eisbergs rund 100 m über das Gelände ragt und einen grandiosen Ausblick bietet. Der Hauptteil des Gebäudes besteht aus fünf Gebäudeflügeln. Predock hatte für diese Freiformfläche in Form einer Wolke zunächst individuell gebogene Glasscheiben und zueinander verdrehte Vierendeelträger vorgesehen. Äußere Befestigungen sollten nicht sichtbar sein. Deshalb sollten die Glasauflager und Glasbefestigungen verdeckt in der Silikonfuge liegen. Gartner Steel erhielt zuerst einen Design-Assist-Vertrag, um die Konstruktion zu optimieren und an das Budget des Kunden anzupassen. In Zusammenarbeit mit dem Architekten wurde dann die Geometrie der Wolke optimiert, ohne das Erscheinungsbild zu verändern. So entwickelte Gartner Steel eine Lösung mit flachen Scheiben ohne Biegung und mit geraden Vierendeelträgern. Die Scheiben konnten von außen unsichtbar befestigt werden. Auch die bauphysikalischen Anforderungen konnten in einem Großversuch bestätigt werden. Denn auch bei extremer Kälte in den Wintermonaten bis zu -38°C muss die Fassade kondensatfrei sein. Neben dem Turm sollte auch die Wolke schindelartig verglast werden. Im Rahmen des Design Assist konnte Gartner Steel eine Deutscher Stahlbautag 7.–8. Oktober 2010 in Weimar Bild 6: Canadian Museum of Human Rights © Antoine Predock Lösung präsentieren, bei der der erhebliche Einfluss der Windlasten berücksichtigt wurde. In einem spezifischen statischen Modell hat Gartner deshalb iterativ die maximale Scheibengröße in Abhängigkeit von der Windlast ermittelt. Aus dem Hauptgebäude in Form der Wolke ragt der Tower of Hope heraus. Charakteristisch ist die Verglasung aus sich überlappenden Teilflächen, um den Eindruck von Schindeln zu erzeugen. Beim Turm konnte Gartner die Geometrie und die Anschlüsse optimieren. So wurden Schnittstellen zwischen der Primär- und Sekundärkonstruktion reduziert. Am Ende des Design Assist konnten sowohl die Budgetvorgaben des Kunden als auch die Forderungen und Vorstellungen des Architekten zu Form und Funktion erfüllt werden. Im Juli 2009 wurde Gartner Steel schließlich mit der Planung, Lieferung und Montage der Gebäudehülle beauftragt. 9
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